在INCOSE的系統(tǒng)工程手冊(cè)中，國(guó)際系統(tǒng)工程協(xié)會(huì)定義了MBSE發(fā)展的模型成熟度趨勢(shì)圖,，如下圖所示,，這個(gè)趨勢(shì)圖將MBSE實(shí)施實(shí)踐的模型成熟度分為六個(gè)級(jí)別：

 圖1.INCOSE“系統(tǒng)工程愿景2025”模型成熟度示意

第一個(gè)階段是形成單點(diǎn)的MBSE標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程，它是領(lǐng)域建模技術(shù)在特定問(wèn)題域的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)過(guò)程,，尤其會(huì)形成相關(guān)領(lǐng)域的特定建模語(yǔ)言和框架（比如SysML、SoaML以及UPDM等語(yǔ)言）,。

典型的建模語(yǔ)言如下表所示：

圖2.MBSE建模語(yǔ)言

第二個(gè)階段是形成可落地實(shí)踐的通用成熟建模方法流程和滿(mǎn)足要求的工具平臺(tái)支撐,，即形成逐步成熟的MBSE方法和工具、集成的系統(tǒng)模型,，如下表所示：

圖3.MBSE框架及元模型

第三個(gè)階段是設(shè)計(jì)/描述模型與仿真,、分析、可視化的模型進(jìn)行橫向集成打通,，集成了仿真,、分析和可視化的系統(tǒng)架構(gòu)模型,，解決設(shè)計(jì)的定性描述向指標(biāo)定量描述的過(guò)渡問(wèn)題，這也是使命工程里程碑,、體系工程里程碑,、系統(tǒng)總體里程碑等各個(gè)大里程碑內(nèi)，如何將RFLP模型進(jìn)行集成和聯(lián)合驗(yàn)證的過(guò)程,。

第四個(gè)階段是各領(lǐng)域在通用模型的基礎(chǔ)上對(duì)細(xì)分領(lǐng)域的特點(diǎn)和特色進(jìn)行進(jìn)一步的專(zhuān)業(yè)化定制,，比如DoDAF框架是面向全類(lèi)型裝備的論證目的，其模型的最小粒度是系統(tǒng),，但當(dāng)論證范圍細(xì)化到陸基裝備后,，其裝備的屬性（包括車(chē)輛、傳感器,、雷達(dá),、指控等）和數(shù)據(jù)屬性都需要圍繞業(yè)務(wù)術(shù)語(yǔ)細(xì)化。本體論與形式化建模方法即是解決這種細(xì)化的方法和原理,，形成已定義的MBSE理論,、本體和表現(xiàn)形式。

第五個(gè)階段是在基于各細(xì)分領(lǐng)域的專(zhuān)用元模型框架和方法展開(kāi)設(shè)計(jì)研發(fā)形成設(shè)計(jì)成果后,，對(duì)各類(lèi)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行存儲(chǔ)和復(fù)用,，形成跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的分布式的,、安全的的模型數(shù)據(jù)庫(kù),。

第六個(gè)階段是形成跨企業(yè)跨領(lǐng)域、統(tǒng)一建模傳遞與協(xié)同驗(yàn)證等工作,，是MBSE的終級(jí)階段,，其目的是完成各階段的基于模型的設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)跨階段的數(shù)據(jù)一致性傳遞,。

首先,，在一個(gè)組織中實(shí)施MBSE時(shí)，必須考慮的一個(gè)關(guān)鍵因素是MBSE模型的成熟度,，為此要考察MBSE的演變過(guò)程,，研究模型的數(shù)據(jù)成熟度是有必要的；此外,，除模型的分類(lèi)以外,，模型的數(shù)據(jù)成熟度決定了模型數(shù)據(jù)傳遞的規(guī)模和層次，可以形成后續(xù)具體工作的支持方向,。

MBSE從基于傳統(tǒng)的文檔經(jīng)歷多個(gè)階段發(fā)展到基于模型來(lái)獲取需求,，這并不代表著文檔沒(méi)有價(jià)值。文檔不等同于文字描述,?；谖臋n是指用非形式化自然語(yǔ)言和圖表描述的方式,，而基于模型是用形式化（圖形化、可視化）建模語(yǔ)言描述的方式,。兩者的區(qū)別在于是否“形式化”,，即所作描述所使用的語(yǔ)言是否具備數(shù)學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性。

建模語(yǔ)言是對(duì)自然語(yǔ)言作形式化改造的結(jié)果,，并非排斥自然語(yǔ)言,。恰恰相反，建模語(yǔ)言越接近自然語(yǔ)言,，往往越容易被人理解和掌握,。讓“文”的形式既接近自然語(yǔ)言，同時(shí)具備形式化特征,，還能與形式化圖形語(yǔ)言描述的內(nèi)容一致,，能讓讀者相互對(duì)照閱讀，無(wú)疑幫助其更快速的理解掌握,，減少二義性,。

傳統(tǒng)上，人們?cè)诓捎肧E過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),，是以文檔為中心開(kāi)展的,。每一階段的工作成果都是以文檔作為載體，不同團(tuán)隊(duì)間的交互也都是基于文檔展開(kāi)的,。但是隨著系統(tǒng)復(fù)雜性的日益提升,，這種以文檔為中心的系統(tǒng)工程(Text Based Systems Engineering，TBSE)方法暴露了很多缺陷,，如不能保證信息的一致性,、更改困難、難以描述活動(dòng)等,。為了解決傳統(tǒng)基于文檔的系統(tǒng)工程所存在的問(wèn)題,，國(guó)際系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)(INCOSE)提出了基于模型的系統(tǒng)工程(Model Basecd Systems Engineering，MBSE)方法,。MBSE以模型為核心,，具有知識(shí)表達(dá)無(wú)二義性、可重用,、系統(tǒng)設(shè)計(jì)一體化等優(yōu)點(diǎn),，能夠解決隨著系統(tǒng)復(fù)雜度提高對(duì)傳統(tǒng)基于文檔的系統(tǒng)工程帶來(lái)的挑戰(zhàn)，實(shí)施MBSE,，解決上述的問(wèn)題，就需要不斷完善模型的數(shù)據(jù)成熟度,，即由特定的MBSE不斷發(fā)展成體系化的MBSE,，實(shí)現(xiàn)完整的基于模型獲取需求,。

當(dāng)前國(guó)內(nèi)模型成熟度只做到了第三階段或第四階段，相比之下,，國(guó)外一些優(yōu)秀的已經(jīng)做到了最終階段,。隨著模型數(shù)據(jù)成熟度不斷提高，MBSE能力成熟度也從單一領(lǐng)域的建模能力發(fā)展為全領(lǐng)域的建模能力,，達(dá)到最終階段,，即可實(shí)現(xiàn)：

圖4. 模型成熟度最終階段

MBSE發(fā)展的第一階段被稱(chēng)為基于文檔的系統(tǒng)工程,。這一階段下會(huì)產(chǎn)生大量文檔，這意味著有許多文檔與這一階段的發(fā)展相關(guān)聯(lián),。與此同時(shí),，與系統(tǒng)相關(guān)的知識(shí)分散在這些文檔中，而不是集中在一個(gè)位置,。

第一階段的基本前提條件：組織內(nèi)部必須確定對(duì)MBSE的某種基本需求,。對(duì)MBSE的需求是組織邁向MBSE后續(xù)階段的動(dòng)力。假如沒(méi)有這種需求,，將不會(huì)有后續(xù)所有階段,。

MBSE演變的第二階段被稱(chēng)為以文檔為中心的系統(tǒng)工程。階段二與階段一相比有兩個(gè)主要的變化,。第一,，文件數(shù)量略有增加。第二,，有證據(jù)表明,，人們開(kāi)始在文檔中使用符號(hào)，不再是主要基于文本,。但由于在此階段依然沒(méi)有引入模型,，與系統(tǒng)相關(guān)的知識(shí)完全包含在文檔中。

階段2的基本先決條件如下:

MBSE的目標(biāo)必須正式確認(rèn),。包括MBSE實(shí)施的范圍以及存在哪些利益相關(guān)者,。對(duì)于每個(gè)利益相關(guān)者，必須確定一組利益,。如果計(jì)劃的需求沒(méi)有被識(shí)別和定義,，那么就無(wú)法驗(yàn)證這些需求。

必須確定對(duì)組織當(dāng)前MBSE的基本評(píng)估。包括確定組織當(dāng)前的MBSE能力,，和確定當(dāng)前MBSE能力的成熟度,。

MBSE發(fā)展的第三階段被稱(chēng)為模型增強(qiáng)系統(tǒng)工程。這是引入術(shù)語(yǔ)模型的第一階段,。模型開(kāi)始從文檔堆中出現(xiàn),，這意味著知識(shí)現(xiàn)在被模型和文檔集分割。在階段三中,，與系統(tǒng)相關(guān)的所有知識(shí),、信息和數(shù)據(jù)都在新出現(xiàn)的模型和文檔集之間進(jìn)行分割。這代表了MBSE開(kāi)始被正確地應(yīng)用于任何項(xiàng)目,。

第三階段的基本先決條件如下:

人們開(kāi)始接受一些正式的符號(hào)訓(xùn)練,，使他們能夠以一種有效的方式開(kāi)始建模。

應(yīng)該考慮正式的工具評(píng)估,，以便將候選工具集縮小到單個(gè)首選工具,。

MBSE演化的最后階段,，階段五,，是任何MBSE努力的最終目標(biāo)。在階段五,，與系統(tǒng)相關(guān)的所有知識(shí)都包含在模型中并為模型所擁有,，模型現(xiàn)在已經(jīng)完全顯現(xiàn)出來(lái)，并作為一個(gè)獨(dú)立的實(shí)體存在,。這個(gè)階段正是MBSE,。

在階段五中,，所有與系統(tǒng)相關(guān)的知識(shí)、信息和數(shù)據(jù)都包含在模型中并為模型所擁有,。模型現(xiàn)在已經(jīng)完全形成,，并且獨(dú)立存在。雖然這里沒(méi)有顯示任何文檔,，但是總會(huì)有一些文檔存在。這里的要點(diǎn)是,，文檔不擁有任何知識(shí),，事實(shí)上，文檔應(yīng)該被看作是組成模型的另一組視圖,，盡管是基于文本的視圖,。

階段五的基本先決條件如下：

正在應(yīng)用高級(jí)應(yīng)用，包括能力和過(guò)程建模,、變體建模,、項(xiàng)目相關(guān)應(yīng)用等等。通過(guò)應(yīng)用能力評(píng)估,、過(guò)程成熟度評(píng)估和模型成熟度評(píng)估,，已經(jīng)到位的MBSE方法正在被不斷地度量、評(píng)估和改進(jìn),。工具通過(guò)創(chuàng)建支持各種類(lèi)型自動(dòng)化的配置文件進(jìn)行了定制,。階段五是最終目標(biāo)，但始終不斷評(píng)估和改進(jìn)整個(gè)MBSE方法是至關(guān)重要的,。

MBSE 本身也是一種不斷發(fā)展的新技術(shù),，從圖1中可以看出，MBSE的技術(shù)成熟度和能力范圍還在不斷拓展中,。MBSE標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)于 2010 年左右,；之后，標(biāo)準(zhǔn)逐步落地,形成相對(duì)成熟的 MBSE方法工具,，并與對(duì)應(yīng)模型相結(jié)合,；其后，結(jié)構(gòu)化的系統(tǒng)研制模型進(jìn)一步與系統(tǒng)的仿真,、分析和可視化方法相結(jié)合,。在 2020年，INCOSE會(huì)正式形成完整 MBSE的成熟理論,，包括相關(guān)術(shù)語(yǔ),、概念和形式化的方法；接下來(lái)(2020-2030 年),，MBSE將朝著跨學(xué)科的分布式模型和模型數(shù)據(jù)庫(kù)的方向發(fā)展,。

本文從（What,、Why、How）三個(gè)維度一起探索了模型的數(shù)據(jù)成熟度,。在特定的課題中,，現(xiàn)有的模型種類(lèi)和數(shù)量不一定能夠滿(mǎn)足，但這樣的分析具有完備性和適用性,，一旦后續(xù)模型越來(lái)越完善,，與之匹配的數(shù)據(jù)傳遞方式不會(huì)存在考慮不足的問(wèn)題。